Wfl
PAHALLfL>DATA
OUTPUT
温度范围为0c-100C;工作电压为4-30V;精度为土「Co最大线性误差为土0.5C;静态电流为80uAo该器件如塑封三极管（TO-92）o该温度传感器最大的特点是是使用时无需外围元件，也无需调试和较正（标定）。
图4LM35D的典型测温电路及与转换电路接口
如图4,LM35D的输出端经过75门的电阻和1uF的电容可使采集到的与温度成比例
（10mV/C）的电压信号更加稳定，它的输出经过放大器送给ADC0804
2.3测量电路
2.3.1放大电路
图5系统的放大电路部分
如图5，为系统的放大电路部分，电压型温度传感器LM35D是一种输出电压与摄氏温度
成正比例的温度传感器，其灵敏度为10mV/C,如果室温为26C,那么经LM35D采集水温后
得到的电压信号为0.26mV，我们需要将此信号在整个硬件系统和软件系统中放大100倍，
之后将其送入驱动电路，即可在LED数码管上显示水温，达到目的。
这里这个电压信号太微
弱，不利于处理，容易产生误差且不稳定。
LM35D的输出端经过75门的电阻和1uF的电容
可使采集到的与温度成比例（10mV/C）的电压信号更加稳定；在放大电路中，取R6为1K
是因为好计算放大倍数，R5用20K的滑动变阻器使这个0.26mV的微弱电压信号在0--20
的放大倍数范围内可调，在此,将其放大10倍，因此需要将R5调至10K,这样经放大器OP07放大后的6脚输出就为放大十倍的电压信号2.6V。
2.3.2A/D转换电路
图6中，ADC0804是逐次逼近型8位8通道A/D模数转换器，它的主要技术指标为：
8位分辨率，土1/2LSB的转换精度，转换时间典型值为100US（时钟频率为640KHZ时），电源电压为单电源5V。
其引脚中DB0-DB7为8个数字信号输出端，Vcc电源端,GND接地端,VREF为参考电压输入端，CLK为时钟信号输入端。
ADC080的6脚为信号输入端，R3与C3接地通过ADC0804勺19脚（CLKF）与4脚（CLK向
内部电路提供时钟信号。
而ADC0804是逐次逼近型8位A/D模数转换器，8位A/D转换器的分辨率为1/256=0.4%。
当然，A/D转换器的位数越多，分辨率越高，但成本也愈高。
因此在实际
VI+
VI-
CLKR
CLK
CSRD阪
INTRAGND
01234567
DDDDDDDD
VREF
+5V
209
7
电路的设计中选择A/D转换器也不能一味强调位数。
图6A/D转换电路
LM35啲量程为0--100C,如果采集到最高温度100C,那么由于LM35员敏度为10mV/C以及经过放大器OP07后放大十倍，则传到ADC080输入脚VI+的电压信号为10V,再经过下列过程放大50倍：
ADC0804内部输入电压与基准电压存在着这样一个公式：
VREF2
在硬件设计中，我们巧妙的将基准电压调至2.5V,将VI+=10V代入上公式则可得ADC0804
的输出为10V电压的疋50倍即500倍的二进制数，将其送入单片机，我们再利用软件
5
的方法将结果除以5便可达到目的，送入驱动电路使其显示出最大温度为100C,温度范围
为0--100C,由于8位A/D转换器的分辨率为1/256=0.4%，我们将最高温度设为100C的
话，可得它的测量精度为100/256=0.4C。
如果室温为26C,那么经放大电路放大后传到
ADC0804输入角VI+的电压信号为2.6V，将其代入上公式则可得ADC0804的输出为2.6V电压
256
的256-50倍的二进制数，将其送入单片机，我们再利用软件的方法将结果除以5便可得
5
送入驱动电路使其显示出的温度为26C。
在这个转换电路中，ADC0804起着两个作用，一是
10倍后再放大50倍。
将模拟量转换为二进制的数字量，二是将此输入信号在放大电路放大
ADC0804由单片机控制CS端启动，它与AT89C51的接口电路工作的流程图如图7:
图7ADC0804工作流程图
经ADC08004转换后的二进制数字信号通过DB0---DB7端传给单片机的P0口，供后面编
程控制，使其缩小5倍，显示室温。
CS为ADC0804的片选信号，低电平有效。
WR、RD分别为写、读端，将其与单片机的写、读端相连。
INTR端为中断，当其为高电平时表示转换
完成，之后，送中断信号给单片机，等待单片机发出信号接收转换好的数据。
可见，在整个系统中，这部分电路起着至关重要的作用。
233系统核心单片机部分---闪电存储器型器件AT89C51
单片机AT89C51有内部RAM可以作为各种数据区使用，内部闪电存储器存放智能温度计的控制程序。
它的主要功能是控制MC14433实现温度的数字值采集，完成温度的数字采
集值到对应数字温度的转换计算，并把计算的数字温度转换相应的显示段码，控制LED显示
器以动态扫描方式进行温度显示。
AT89系列单片机是ATMEL公司生产的。
这是当前最新的一种电擦写8位单片机，与MCS-51系列完全兼容，有超强的加密功能，可完全替代87C51/52和8751/52。
它物美价廉，深受用户欢迎。
与87C51相比，AT89系列的优越性在于，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现；数据不易挥发，可保存10年；编程/擦除速度快，全4K字节编程只需时3s，擦除时间约用10msAT89系列了实现在线编程；也可借助电话线进行远距离编程。
AT89C51是一种低功耗、高性能内含4K字节闪电存储器（FlashMemory）的8位CMOS
微控制器。
这种器件系以ATMEL高密度不挥发存储技术制造，与工业标准MCS-51指令系统
和引脚完全兼容。
片内闪电存储器的程序代码或数据可在线写入，亦可通过常规的编程器编
程。
例如，MP-100这样一种经济型的编程器，它支持通用EPROM等各种存储器、PALGAL
以及INTEL、ATMEL和PHILIPS等各公司的全系列51单片机的编程。
ME5103和ME5105仿真器支持AT89系列所有器件的调试、仿真和编程。
AT89C51具有下列主要性能：
.4KB可改编程序Flash存储器（可经受1，000次的写入/擦除周期）
.全静态工作：
0Hz〜24MHz
.三级程序存储器保密
.128X8字节内部RAM
.32条可编程I/O线
.2个16位定时器/计数器
.6个中断源
.可编程串行通道
.片内时钟振荡器
2.3.4译码、驱动电路
图10译码、驱动电路
图10中的译码器74LS138与共阴极LED数码管驱动器CD4511是由单片机的P1口控制
的，其中，P1.0、P1.1、P1.2与译码器的输入相接，C为高位，A为地位。
对四个共阴极数
码管实现位选。
在一个单片机系统中，对共阴极LED显示器的控制采用“接地方式”，即通
过控制LED的“GND引脚的电平高低来达到选通的目的，该引脚即通常所说的位选线。
例
如：
我们想要让第三位数码管工作，那么需要使L3的位选线接低电平来达到目的，也就是
使译码器的输出中的Y3为0,其他为1。
本系统中，我们采用动态显示方式，因此，需要不
断的片选，而共阴极LED显示器的发光二极管负极接地，当发光二极管的正极为高电平时，
发光二极管被点亮。
这就由CD4511来驱动，例如：
要显示0字形时，需要LED显示器的8
个发光二极管“a，b，c，d，e，f，g”七个字段中的a，b，c，d，e，f亮，那么，就需要
CD4511输出中的A、BC、DE、F为高电平。
这是CD4511芯片内部已设定好的，表2为
CD4511芯片内部的二进制与输入与输出的对应关系列表。
表2CD4511输入输出逻辑对应关系
DCBA
dpGFEDCBA
0000
00111111
0001
00000110
0010
01011011
0011
01001111
0100
01100110
0101
01101101
0110
01111100
0111
00000111
1000
01111111
1001
01100111
2.3.5显示电路（LED）
（1）数码管的选择
一个单片机应用系统中，显示是人机通道的重要组成部分。
目前广泛使用的显示器件主
要有LED（二极管显示器）LCD（液晶显示器）和VFD（真空荧光管）等。
LED显示器造价低廉，与单片机接口方便灵活，技术上易于实现，但只能显示阿拉伯数字和少数字符，通常用于对
显示要求不高的场合。
LCD^VFE显示器成本较高，但可以显示包括汉字在内的多种字符，甚
至是复杂的图形和曲线，并且耗电极省，可广泛用于各种终端设备，如PDA手机、触摸屏
等等。
本文主要介绍LEE显示方式。
LEE显示器的基本结构和原理：
LED显示器采用发光二极管显示字段。
单片机中经常采用
的是八段显示器，即LED显示器中有8个发光二极管，代表“a，b，c，d，e，f，g”七个字
段和一小数点“dp”。
它有共阴和共阳两种结构。
共阴极LED显示器的发光二极管负极接地,
当发光二极管的正极为高电平时，发光二极管被点亮。
共阳极LED显示器的发光二极管正极
相连，当二极管的负极为低电平时，发光二极管被点亮。
在一个单片机系统中，对共阴极LEDS示器的控制采用“接地方式”，即通过控制LED
的“GND弓I脚的电平高低来达到选通的目的，该引脚即通常所说的位选线。
共阳极LED显示
器控制方式则相反。
两种控制方式中，共阴极LEE控制方式受系统器件功耗限制，只能用在
小尺寸的LED显示器中。
对于大尺寸LED显示器的控制（如大屏幕计时器）一般使用共阳极方
式。
LED勺显示和接口方式：
LED数码管的显示有静态和动态两种方式。
从接口上分又有并行
和串行两种，这要视接口和驱动芯片而定。
常用的并行LED接口芯片有8155、8255以及键盘
和显示专用芯片8279等。
与并行方式相比，串行方式仅占用CPU少数几根I/O口线便可实现LED显示功能，以前的51单片机系统经常通过串口通信线TXO、RXD（P3.0.、P3.1）加移位寄存器74LS164实现LED显示功能。
近年来国内外各大厂商纷纷推出了基于串行总线方式的LED显示器接口芯片，如MAXINE司的MAX7219、力源的PS7219以及周立功的ZLG7289等等。
这些芯片与单片机的接口一般采用SPI总线方式，具有占用I/O口线少，与单片机接口程序
易于实现的特点，使用起来十分方便。
LED显示器按照接口不同有静态和动态两种方式。
静态显示方式中，多个LED显示器中的
每一个段代码都与一个独立的8位并行口连接，公共端则根据LED勺种类（共阴或共阳）连接到“地”或“VCC”上。
四位静态LED显示电路中，每个LED勺段代码都由独立的并行8位I/O口线控制，可以在同一时间内显示不同的字符。
静态LED显示方式的优点是编程容易，但功
耗大，占用CPUI/O口线较多，成本较高。
因此在单片机应用系统中较多使用的还是动态显示方式。
所谓动态显示，实质上就是各个不同的leds示器按照一定的顺序轮流显示。
它利
用了人眼的“视觉暂留现象”，只要多个LED显示器的选通扫描速率足够快，人眼就觉察不
到数码管的闪烁现象。
动态扫描方式的所有LED段选线并联在一起，只由一个8位的I/O口控制，而各个LED勺位选线则由另外一组I/O口控制。
动态LED显示方式的优点是功耗较低，占
用CPUI/O线少，外围接口简单，本系统便是采用了动态LEE显示方式。
（2）显示电路设计
由于测量室温的精度为0.2C,因此，显示中会出现小数点，在这里我们选用四个数码
管，第一个备用，因为本系统选用的测温元件为LM35D测温范围为0〜+100C，当不需要很
大精度时，可以通过软件将显示范围调到0〜+100C，也就是可以将上限报警温度设置为
100C，这样，显示最高温度再加上小数点后一位，就是四位显示。
为简单起见，显示电路
中的第三个数码管中的dp位我们可以将其接个200“的电阻之后接+5V电压，这样，当片选L3时，L3中的小数点便总是亮的。
3.系统软件设计
3.1介绍
本设计软件部分主要用来实现：
1设定测量温度的上下限
2将数字信号进行十进制调整
3控制译码管及驱动器实现数码管动态显示
3.2总程序流程图
启动0804开始转换
读取0804输出值
数值十进制转换
显示输出
3.3程序
电子温度计源程序
ORG0000H
JMPMAIN
MAIN:
CLRP2.7
MOVP1,A
MOVR7,#001
LOOP:
LCALLDELAY
DJNZR7,LOOP
・*********************************
MOV
P1,#0F8H
MOVX
@R0,A;
启动ADC0804开始转换
CCC:
JNB
P3.1,$
NEXT:
MOVXA,@R0
;将转换好的数据送入累加器
LCALL
DIV_5
LCALL
ALARM;
报警判断
LCALL
DISP
MOVX
@R0,A;
启动ADC0804开始下一次转换
JMP
CCC
**************************
DIV_5:
MOVB,#5H
DIVAB
MOV
R1,B
XCH
A,R1
RL
A
XCH
A,R1
MOV
B,#0AH
DIVAB
MOV
R2,B
MOV
R3,A
RET
***************************
DISP:
MOVA,R3
SWAPA
MOVR3,A
ORLA,R3
MOV
P1,A
LCALL
DELAY
MOV
A,R2
SWAP
A
MOV
R2,A
MOV
A,#00000011B
ORLA,R2
MOV
P1,A
LCALL
DELAY
MOV
A,R1
SWAP
A
MOV
R1,A
MOV
A,#00000100B
ORLA,R1
MOV
P1,A
LCALL
DELAY
RET
*************************
ALARM:
MOVA,R3
ANLA,#04H
JZNOALARM
SETB
P2.7
NOALARM:
RET
************************
DELAY:
PUSHA;7ms延时子程序
MOV
A,R7
PUSH
A
MOV
A,R6
PUSH
A
MOV
R6,#90H
R7,$
DJNZ
DJNZR6,AA
POPA
MOVR6,A
POPA
MOVR7,A
POPA
RET
END
4.课程设计体会与总结
在该次课程设计中，我收获颇丰。
且不说设计本身，仅仅是对protel99这一软件的掌握我相信在我以后的学习和工作中必将使我受益无穷。
虽然这次课程设计仅仅有四天，但这次的课程设计不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。
在设计过程中，与同学们相互探讨，相互学习，相互监督。
学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。
这次课程中我所遇到的问题可以说是问题重重，首先是protel软件的使用，以前从来没有接触到这个软件，仅仅学习该软件就用掉了很多时间，但我觉得这这份付出值得的，在这几天使用这软件的过程中，我感觉这软件是很有用的，作为测控专业的学生，以后肯定少不了要绘制电路图，有了这软件，会给我带来很多方便
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.
通过这次电子秤的设计，我在多方面都有所提高。
通过这次电子秤设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压电子秤设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固了传感器课程所学的内容，掌握了传感器元件的使用方法，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。
遗憾的是，本次课程设计并没有能够做出实物，希望以后能有机会将这次课程设计的内容全部完成。
参考文献
[1].沙占友•集成传感器应用•北京：
中国电力出版社，2005
[2].丁元杰•单片机微机原理及应用[M]•北京：
机械工业出版社
[3].牛旭花，侯华敏，支凌云，杨虹.A/D采样控制器的设计[A].
1993
第九届全国青年通信学术
会议论文集[C],2004.
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